Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hirschgeweih hilft Kieferchirurgen und Orthopäden

13.10.2004


Forscher des Bereichs Humanmedizin Göttingen lernen von Hirschen, wie Knochen wachsen


Damhirsch beim "Fegen" (Abscheuern der Haut vom neuen Geweihknochen) Foto: Rolf/ukg


Hirschknochen-Gewebe, in der Kulturschale gezüchtet - Foto: Rolf/ukg



Mit Hilfe der Forschung am Geweih von Damhirschen und Rothirschen wollen Forscher des Bereichs Humanmedizin der Universität Göttingen das Wachstum menschlicher Knochen besser verstehen. Seit dem Frühjahr 2004 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein Forschungsprojekt in der Abteilung Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Direktor Prof. Dr. Dr. Henning Schliephake. Ziel des Projektes unter der Leitung des Biologen Dr. Hans Joachim Rolf ist die Suche nach molekularen Faktoren, die das Wachstum von Knochenzellen regulieren und beschleunigen.



Bis zu zwei Zentimeter pro Tag kann das Geweih von Hirschen während eines Sommers wachsen. Jahr für Jahr bilden die Tiere mehrere Kilogramm Geweihknochen aus, mit dem sie in der Brunft imponieren und Rangkämpfe ausfechten. Dem menschlichen Röhrenknochen ist das Geweih in seiner Struktur sehr ähnlich. Diese Ähnlichkeit und das enorme Wachstum des Geweihs machen Hirsche zu idealen Studienobjekten für die medizinische Forschung. Aus dem wachsenden Geweihknochen entnehmen die Wissenschaftler Biopsieproben, die sie im Labor weiter züchten und untersuchen.

Dem Biologen Dr. Hans Joachim Rolf gelang es, Zellen aus den Knochenproben des wachsenden Hirschgeweihs in der Kulturschale zu züchten. Dabei bildeten die Zellen ohne weitere Beeinflussung räumliche Strukturen aus. Innerhalb von Wochen bis wenigen Monaten wuchsen aus Zell-Suspensionen Strukturen und Gewebestückchen von bis zu 0,8 mal ein Zentimeter Größe heran, deren innere Struktur der des natürlichen Geweihs ähnelte. Die Ergebnisse zeigen, dass in den "Stammzellen" aus nachwachsenden Geweihknochen die vollständige Information für die Bildung komplexer Knochenstrukturen vorhanden ist.

Im Rahmen des DFG-Forschungsprojektes will das Forscherteam nun mit Hilfe molekularer und zellbiologischer Techniken verschiedene Zelltypen der Hirschgeweihproben voneinander trennen und in unterschiedlichen Kombinationen miteinander in der Kulturschale anziehen. Das Team hofft, Aufschlüsse darüber zu erhalten, welche Zelltypen beziehungsweise welche Signale die enorme Wachstumsleistung des Knochens bewirken. Bei ihren Untersuchungen kooperieren die Wissenschaftler mit Arbeitsgruppen in Kanada und Europa.

Sowohl Kieferchirurgen als auch Orthopäden sind an den Ergebnissen dieser Grundlagenforschung interessiert. Sie hoffen, die Stabilität und den Einbau von Implantaten und Prothesen in den Knochen auch mit Hilfe der Ergebnisse aus der Geweihknochenforschung verbessern zu können. Bereits heute nutzen Mediziner in begrenztem Umfang Knochen-Vorläuferzellen von Patienten, um damit in der Kulturschale das Implantat zu beschichten, bevor es eingesetzt wird. Die Göttinger Forscher vermuten, dass Signalstoffe, die das Wachstum des Hirschgeweihs regulieren, auch die Besiedelung der menschlichen Implantate in der Kulturschale beschleunigen können. So sollten mit bestimmten Faktoren getränkte Prothesen besser festwachsen. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, denn "wir müssen auch die Gegenspieler solcher Signale kennen, sonst wachsen die Knochen vielleicht immer weiter", sagt Dr. Rolf.

Die Forschung über das Knochenwachstum beim Hirschgeweih bringt auch heute noch überraschende Ergebnisse hervor. Erst vor fünf Jahren konnte Dr. Rolf die Lehrbuch-Meinung widerlegen, das ausgewachsene Geweih auf dem Kopf eines Hirsches bestehe nach dem so genannten "Fegen" aus totem Knochen. "Das Geweih lebt, genau wie jeder andere Knochen im Körper. Blutgefäße und vielleicht sogar Nerven versorgen den Röhrenknochen bis in die Spitze", sagt Dr. Rolf. Der Hirsch könne sogar kleinere Risse im Inneren seines Geweihs heilen.

Weitere Informationen:

Georg-August-Universität Göttingen - Bereich Humanmedizin
Abt. Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Dr. Hans Joachim Rolf
Robert-Koch-Str. 40, 37075 Göttingen
E-mail: hrolf@uni-goettingen.de
Tel.: 0551/39 - 2835 oder - 8379
Fax: 0551/39 - 12653

Rita Wilp | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie